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第一章：绪论细胞学说：施来登和施旺提出主要内容：◆所有生物都是由一个或多个细胞组成的◆细胞是所有生物结构和功能的基本单位◆一切细胞产自于已存在的细胞意义：对细胞与生物有机体的关系及其在生物体中的作用和地位有了明确的科学理论的概括，把动植物等生物有机体在细胞水平上统一起来。对生物科学的发展起到重大推动作用。第二章：细胞的统一性和多样性细胞的基本共性：1、相似的化学组成2、脂-蛋白体系的生物膜3、相同的遗传装置：核酸和蛋白质分子构成的遗传信息的复制与表达系统4、一分为二的分裂方式原核细胞主要代表：支原体、细菌、蓝藻真核细胞的基本结构体系：1、以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统：质膜、细胞核、细胞质主要功能：选择性的物质跨膜运输与信号转导2、遗传信息表达系统：包括细胞核和核糖体DNA与组蛋白构成了染色质与染色体的基本结构—核小体（nucleosome）核小体装配成染色质，继而在细胞分裂阶段形成染色体3、细胞骨架系统：是由一系列特异的结构蛋白装配而成的网架系统。分为胞质骨架和核骨架。（胞质骨架：由微丝、微管与中等纤维等构成的网络体系。核骨架：包括核纤层和核基质。）器官的大小主要决定于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,把这种现象为“细胞体积的守恒定律”。细胞的体积受什么因素控制？答：与各部分细胞的代谢活动及细胞功能有关；受外界环境条件的影响；细胞的核与质之间有一定的比例关系；细胞的“比面值”与细胞内外物质的交换及细胞内物质交流的关系原核细胞与真核细胞、植物与动物细胞的比较：功能上的共同点：都是生命的基本结构单位；都能进行分裂；都能遗传结构上的共同点：都有细胞膜；都有DNA和RNA；都有核糖体第三章细胞生物学研究方法模式生物：通过对选定的生物物种进行科学研究，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象，这种被选定的生物物种就是模式生物（见书）第四章：细胞质膜质膜流动镶嵌模型：（一）膜的镶嵌性1、双层脂类分子构成了质膜的基本结构骨架膜中的脂类分子为双性分子（分为亲水头端和疏水尾端）：头端朝向水相，疏水尾端埋藏在膜的内部——呈双分子层排列，构成了膜的结构骨架。2、蛋白质分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面根据膜蛋白在细胞膜内的存在部位以及与膜脂作用的方式，分三类：A、外在膜蛋白（Extrinsicproteins）特点：分布在膜外侧或内侧；由大量亲水性氨基酸组成；以离子键与膜蛋白或膜脂结合；容易从膜上洗脱下来；一旦洗脱下来后呈水溶性，不再聚合。B、内在膜蛋白（intrinsicproteins）：膜整合蛋白，占整个膜蛋白的70-80%，分胞外结构域、跨膜结构域、胞质结构域内在蛋白与膜脂结合牢固，需用强去垢剂（detergent）才能从膜上洗涤下来。去垢剂是一端亲水、另一端疏水的两亲性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用化学试剂。分为离子型去垢剂（SDS）、非离子型去垢剂（TritonX-100）C、脂锚定膜蛋白（Lipid-anchoredprotein）：以共价键方式，通过脂分子与膜脂结合，水溶性的蛋白质游离在膜外，活动范围大，流动性强。膜蛋白能与糖共价结合（糖基化修饰），形成糖蛋白修饰作用发生在膜的外侧，体现膜的不对称性(二)膜的流动性1．膜脂的流动性2．膜蛋白的分子运动：主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式(三)质膜的不对称性质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。1.膜脂的不对称：同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。比如：质膜的内外两侧分布的磷脂的含量比例不同。膜脂的不对称性还表现在膜表面具有胆固醇和鞘磷脂等形成的微结构域——脂筏。2.膜蛋白的不对称性：所有的膜蛋白，无论是外在膜蛋白还是内在膜蛋白在质膜上都呈不对称分布3.膜糖的不对称：无论在任何情况下，糖脂和糖蛋白只分布于细胞膜的外表面，这些成分可能是细胞表面受体，并且与细胞的抗原性有关。流动镶嵌模型特点归纳：①镶嵌性：膜的基本结构是由脂双分子层镶嵌以蛋白构成。双层脂分子以疏水尾相对，极性头朝向膜外水相；蛋白则以不同程度镶嵌在脂双层中。②流动性：构成膜的蛋白分子和脂类分子在膜中的位置不断发生变化。③不对称性：膜两侧的膜蛋白和膜脂在脂双层中的不对称分布。膜脂包括甘油磷脂、鞘磷脂、固醇脂质体：是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的现象而制备的人工膜第五章物质的跨膜运输小分子物质的跨膜运输类型1.简单扩散：也叫自由扩散（freediffusion）：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白协助。2.被动运输：①顺浓度梯度；②动力来自物质的浓度梯度,不消耗ATP；③需要膜蛋白的帮助,又称协助扩散两类主要转运蛋白：通道蛋白和载体蛋白通道蛋白：只能介导顺浓度或电化学梯度的被动运输。形成亲水的通道，允许特定的溶质通过载体蛋白：它既可介导被动运输，又可介导逆浓度或电化学梯度的主动运输；与特异的溶质结合后，通过自身构象的改变来运输3.主动运输：由载体蛋白介导的离子或小分子物质逆浓度梯度（或化学梯度）的由浓度低的一侧向浓度高的一侧的跨膜运输方式。主动运输所需能量的来源主要有：①ATP直接提供能量：ATP驱动泵；②ATP间接提供能量：协同转运；③光能驱动：光驱动泵ATP驱动泵是ATP酶直接利用水解ATP提供的能量，实现逆浓度或逆电化学梯度的跨膜运输Na+-K+泵：每个循环消耗一个ATP分子，可以逆电化学梯度泵出3个Na+和泵入2个K+作用：①维持细胞膜电位；②维持细胞的渗透平衡；③吸收营养大分子物质的囊泡转运胞吞作用：通过细胞膜内陷形成囊泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程。胞饮作用：细胞吞入液体或极小的颗粒物质，发生于所有类型的真核细胞中吞噬作用：细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片等，发生于原生生物、高等多细胞生物的巨噬细胞和中性粒细胞胞吐作用：将细胞内含分泌物的分泌泡，通过细胞质膜运出细胞的过程。第六章：线粒体和叶绿体半自主性细胞器、双层膜第七章：细胞质基质与内膜系统泛素化和蛋白酶体所介导的蛋白质降解途径：N端的信号，能被一种称为泛素的蛋白质识别；泛素能结合到含有不稳定氨基酸残基的蛋白质N端；随后被一种蛋白酶体降解泛素是由76个氨基酸残基组成的小分子球蛋白，具热稳定性，普遍存在于真核细胞中内膜系统：位于细胞内，在结构、功能乃至发生上相互关联、由单层膜包被的细胞器或细胞结构。内膜系统包括：内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。内质网是由单位膜围成的相互连续的小管、小泡和扁囊样结构组成的三维网状膜系统；内质网膜占细胞膜系统的一半体积占细胞总体积的10%，在分泌细胞中特别丰富。内质网膜与外层核膜相连。内质网腔与核间隙相通。向内折叠的细胞质膜有时与内质网相连接，有管道沟通。1、粗面内质网：呈扁囊状，膜上附着有核糖体。其腔常与核周腔相连。主要合成蛋白质2、光面内质网：呈分支管状，内质网上无核糖体颗粒。主要合成脂质3、微粒体：细胞匀浆等人工过程，破粹的内质网形成的近似球形的囊泡高尔基体：凸出的一面对着ER称为顺面，又称形成面，凹进的一面对着质膜称为反面，又称成熟面。蛋白质的糖基化N-连接的糖基化；O-连接的糖基化：溶酶体在细胞内起消化和保护作用（酸性磷酸酶是标志性酶）过氧化物酶体：又称微体，具有异质性，由单层膜围绕而成含有三类酶：1）氧化酶类：底物氧化过程中，把氧还原为过氧化氢2）过氧化氢酶类（标志酶），把过氧化氢分解为水和氧气3）过氧化物酶类：把过氧化氢分解为水和氧气第八章蛋白质分选与膜泡运输蛋白质合成的起点：细胞质基质信号假说：认为分泌性蛋白质N-端的信号肽，指导蛋白质合成由细胞质基质转至内质网上合成后翻译转运途径：在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器，如：线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核，或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和骨架蛋白。共翻译转运途径：游离核糖体—糙面内质网—高尔基体加工包装分选—溶酶体、细胞质膜、内质网、高尔基体、分泌到细胞外第九章细胞信号转导细胞外信号分子，第一信使细胞内信号分子，第二信使等目前公认的第二信使：cAMP、DAG、IP3、cGMP、Ca2+分子开关：细胞内的GTPase超家族：三聚体GTP结合蛋白单体GTP结合蛋白(Ras蛋白）蛋白磷酸化和去磷酸化受体概念:能够识别和选择结合信号分子并能引起一系列生物学效应的生物大分子。（多为糖蛋白）受体分为：细胞内受体:为胞外疏水性信号分子所激活（细胞质基质受体和核受体）细胞表面受体:为胞外亲水性信号分子所激活细胞表面受体分为：离子通道偶联的受体；G-蛋白偶联的受体；酶偶连的受体G蛋白:GTP结合的三聚体调节蛋白cAMP信号通路：在信号传递中，必有正、负两种相辅相成的反馈机制来调控其传递！！cAMP信号通路的组成成分：◆信号受体(Receptor):7次跨膜的膜整合蛋白◆G-蛋白:将受体接收的信号后，G-蛋白被活化(结合GTP），进而可激活下游的效应物◆效应物（靶蛋白）:腺苷酸环化酶反应链：（蛋白类）激素→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录◆cAMP信号途径又称PKA系统(proteinkinaseAsystem,PKA)；◆该系统属G蛋白偶联受体信号传导；◆在该系统中,细胞外信号要被转换成第二信息cAMP引起细胞反应。磷脂酰肌醇信号通路组成成分：◆信号受体(receptor)：接受的信号分子有各种激素、神经递质类和一些局部介质◆G-蛋白◆效应物：磷脂酶C→IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应→DG→激活PKC→蛋白磷酸化.或促Na+/H+交换使胞内pH.受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路细胞外信号→受体→Ras→Raf(MAPKKK)→MAPKK→MAPK，转录因子的磷酸化→进入细胞核→其他激酶或激活靶基因→细胞应答和效应。第十章细胞骨架微丝：又称肌动蛋白纤维,是指真核细胞中由肌动蛋白(actin)组成、直径为7nm的骨架纤维当正极组装和负极的去组装速度相等，微丝长度不变，称为踏车行为◆细胞松弛素：可以切断微丝,并结合在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合,对微丝的解聚没有影响。◆鬼笔环肽：与微丝侧面结合,阻止微丝解聚。细胞皮层、应力纤维、伪足、微绒毛、胞质分裂环动力结合蛋白：肌球蛋白微管：◆秋水仙素(colchicine)阻断微管蛋白组装成微管，但不影响解聚，可破坏微管结构。◆紫杉醇(taxol)能阻止微管去组装，但不影响组装。微管组织中心：微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心◆间期细胞MTOC中心体(动态微管)◆分裂细胞MTOC(动态微管)◆鞭毛纤毛细胞MTOC(永久性结构)纤毛和鞭毛、中心体动力结合蛋白：动力蛋白、结合蛋白中间丝：核纤层细胞骨架的功能：细胞整体的位移发生改变；细胞形态的维持与变化；细胞内一些结构及物质的运动第十一章细胞核与染色体核孔复合体：镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上。是细胞核与细胞质间物质交换的通道。核孔复合体的功能：是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道核孔复合物是一个双向性亲水通道，允许分子量小于60KD的蛋白质被动扩散。分子量大于60KD的蛋白质通过核孔进行主动运输。核小体：是染色质的基本单位。一种串珠状结构，由核心颗粒和连结线DNA两部分组成。①每个核小体单位包括约200bp的DNA、一个组蛋白核心和一个H1；②由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体，构成核心颗粒；③DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，每圈80bp，共1.75圈，约146bp，两端被H1锁合；④相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA。核仁：合成核糖体的场所第十二章核糖体原核细胞的核糖体：沉降系数为70s，由50s和30s两个亚基组成真核细胞的核糖体：沉降系数是80s，由60s和40s两个亚基组成第十三章细胞周期与细胞分裂有丝分裂过程：G1、S、G2S期：DNA合成期1.前期：①染色质凝缩；②分裂极确立与纺锤体开始形成。星体微管：中